技術(shù)文章
【JD-SW3】【水文監(jiān)測(cè)設(shè)備選競道科技,雷達(dá)式高精度,歡迎水文水利項(xiàng)目合作,致電詢價(jià)!廠家直發(fā)!】。
一、低功耗硬件架構(gòu),降低設(shè)備待機(jī)能耗
整套觀測(cè)站核心采集主機(jī)、各類傳感器均采用工業(yè)級(jí)低功耗芯片方案,區(qū)分休眠與采集兩種工作模式。無采集任務(wù)時(shí)整機(jī)進(jìn)入深度休眠,僅保留計(jì)時(shí)與通信喚醒電路運(yùn)行,大幅削減靜態(tài)功耗;僅到預(yù)設(shè)采集時(shí)段、外部觸發(fā)信號(hào)到來時(shí),設(shè)備瞬時(shí)喚醒完成測(cè)量,采集結(jié)束立刻恢復(fù)休眠,從硬件層面減少電量消耗,支撐長期連續(xù)作業(yè)。所有氣象、水文傳感元件均優(yōu)化電路損耗,避免長時(shí)間通電造成供電透支,保障晝夜穩(wěn)定啟停采集流程。
二、多模式冗余供電系統(tǒng),杜絕斷電斷采
野外站點(diǎn)依靠光伏太陽能為主供電,搭配大容量鋰電池儲(chǔ)能,形成基礎(chǔ)供電閉環(huán)。白天光伏板持續(xù)儲(chǔ)能,存儲(chǔ)電量可支撐連續(xù)陰雨天 7 至 30 天設(shè)備正常工作;針對(duì)近郊、灌區(qū)等具備電力條件區(qū)域,增設(shè)市電互補(bǔ)供電回路,光伏與市電自動(dòng)切換。系統(tǒng)內(nèi)置電壓監(jiān)測(cè)傳感,實(shí)時(shí)監(jiān)控電池電量,低電量時(shí)自動(dòng)調(diào)整采集頻次、關(guān)閉非必要外設(shè),優(yōu)先保障水位、雨量、風(fēng)速風(fēng)向等核心指標(biāo)采集,避免因斷電中斷數(shù)據(jù)記錄,實(shí)現(xiàn)全年不間斷供電采集。

三、多類型防護(hù)設(shè)計(jì),天氣保障傳感正常工作
設(shè)備整機(jī)防護(hù)等級(jí)滿足戶外長期使用標(biāo)準(zhǔn),主機(jī)、傳感器外殼做防水、防塵、防腐密封處理,可抵御暴雨、大霧、霜凍、沙塵侵蝕。
低溫環(huán)境:傳感與采集終端搭載寬溫元器件,配套低溫加熱模塊,冬季防止雨量筒結(jié)冰、液位探頭凍堵,雨雪天氣依舊正常采集降水、水位數(shù)據(jù);
高溫高濕環(huán)境:殼體預(yù)留散熱通道,內(nèi)部電路板做防潮涂層,避免高溫凝露造成信號(hào)故障;
汛期復(fù)雜工況:雷達(dá)水位、雷達(dá)流速采用非接觸式測(cè)量,不受河道泥沙、漂浮雜草、短時(shí)洪水淹沒干擾,持續(xù)獲取水文數(shù)據(jù);翻斗雨量計(jì)配備防堵濾網(wǎng),減少落葉雜物堵塞影響降雨采集精度。
四、自適應(yīng)數(shù)據(jù)采集邏輯,分時(shí)穩(wěn)定獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
采集終端內(nèi)置可編程采集程序,可自定義 1 分鐘至數(shù)小時(shí)不等的采集間隔。常規(guī)晴好天氣采用標(biāo)準(zhǔn)采集頻率;系統(tǒng)可根據(jù)雨量、水位變化自動(dòng)觸發(fā)加密采集,暴雨、漲水時(shí)段自動(dòng)縮短采集周期,加密記錄關(guān)鍵水文氣象變化,峰值過后自動(dòng)恢復(fù)常規(guī)模式。設(shè)備內(nèi)置本地大容量存儲(chǔ)芯片,即使通信中斷也會(huì)持續(xù)采集、緩存所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),不會(huì)丟失時(shí)段記錄。
五、雙通道冗余傳輸,保障數(shù)據(jù)穩(wěn)定回傳
站點(diǎn)配備 4G/ Cat1 為主傳輸通道,同步預(yù)留北斗衛(wèi)星通信作為備用鏈路。日常依靠移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上傳實(shí)時(shí)數(shù)據(jù);遭遇山洪、山體滑坡等場景導(dǎo)致地面基站信號(hào)中斷時(shí),設(shè)備自動(dòng)切換北斗衛(wèi)星傳輸,持續(xù)向外推送采集數(shù)據(jù)。通信模塊支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳,網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后自動(dòng)補(bǔ)發(fā)緩存階段全部歷史采集記錄,確保全天候產(chǎn)生的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均可完整上傳至后臺(tái)平臺(tái)。
六、自動(dòng)故障自檢與遠(yuǎn)程運(yùn)維,減少停機(jī)檢修時(shí)長
采集終端搭載整機(jī)自檢程序,每輪采集前自動(dòng)校驗(yàn)各傳感器信號(hào)、供電電壓、通信模塊狀態(tài)。一旦出現(xiàn)傳感器信號(hào)異常、支架傾斜、電池虧電等問題,設(shè)備會(huì)記錄故障標(biāo)記并正常采集其余完好監(jiān)測(cè)項(xiàng),不會(huì)單一部件故障導(dǎo)致全站停采;同時(shí)向管理平臺(tái)推送故障告警信息。管理人員可遠(yuǎn)程下發(fā)參數(shù)調(diào)整、程序升級(jí)指令,無需現(xiàn)場拆機(jī)調(diào)試,大程度縮短設(shè)備非正常停機(jī)時(shí)間,維持全年連續(xù)采集運(yùn)行。
總結(jié)
水文氣象觀測(cè)站依靠低功耗硬件、光儲(chǔ)互補(bǔ)冗余供電、全場景環(huán)境防護(hù)、本地緩存存儲(chǔ)、雙鏈路通信、自動(dòng)自檢運(yùn)維六大技術(shù)體系,解決斷電、天氣、通信中斷、設(shè)備故障等各類中斷風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)晝夜、四季、汛期旱期全時(shí)段無間斷水文氣象數(shù)據(jù)采集。
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